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updated 6:15 PM CET, Nov 18, 2017

Los peces globo y los humanos compartimos los mismos genes de los dientes

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pez globo

Orígenes comunes para cabellos, plumas y dientes de la piel del tiburón

Los dientes humanos evolucionaron a partir de los mismos genes que tienen los extraños dientes de pico del pez globo (familia Tetraodontidae), según una nueva investigación de un equipo internacional de científicos.

El estudio, dirigido por el Dr. Gareth Fraser del Departamento de Ciencias de Animales y Plantas de la Universidad de Sheffield, ha revelado que el pez globo tiene un sistema de dientes notablemente similar a otros vertebrados, incluyendo los humanos.

Publicado en la revista PNAS, la investigación ha encontrado que todos los vertebrados tienen algún tipo de potencial de regeneración dental. Sin embargo, los peces globo utilizan las mismas células madre para la regeneración de los dientes que los humanos, pero sólo reemplazan algunos dientes con bandas alargadas que forman su característico pico.

Los autores del estudio, que incluyen investigadores del Museo de Historia Natural de Londres y la Universidad de Tokio, creen que esta investigación se puede utilizar para tratar las cuestiones de la pérdida de dientes en los seres humanos.

"Nuestro estudio se preguntó cómo el pez globo fabrica un pico y ahora hemos descubierto las células madre y los genes responsables que gobiernan este proceso de regeneración continua. Estos también están involucrados en la regeneración general de los dientes de los vertebrados, incluyendo los seres humanos", dijo el Dr. Fraser.

Y añadió: "El hecho de que todos los vertebrados regeneren sus dientes de la misma manera con un conjunto de células madre conservadas significa que podemos usar estos estudios en peces para proporcionar pistas sobre cómo podemos abordar las preguntas de la pérdida de dientes en humanos".

El característico pico del pez globo es una de las formas más extraordinarias de novedad evolutiva. Esta extraña estructura ha evolucionado a través de la modificación del reemplazo dental.

pico del pez globo

El pico está compuesto de cuatro "bandas de dientes" alargadas que se reemplazan una y otra vez. Sin embargo, en lugar de perder los dientes cuando se reemplazan, el pez globo fusiona varias generaciones de dientes juntos, lo que da lugar al pico, y les permite aplastar presas increíblemente duras.

Los estudiantes de Sheffield tienen acceso a las últimas innovaciones en ciencias de los animales y las plantas, dándoles la oportunidad de profundizar la comprensión humana de los organismos, los ecosistemas y las interdependencias de la vida para construir un futuro sostenible.

Alex Thiery, estudiante de doctorado en la Universidad de Sheffield que contribuyó al estudio dijo: "Estamos interesados en el origen del desarrollo del pico del pez globo, ya que presenta una oportunidad especial para entender cómo puede surgir la novedad evolutiva en los vertebrados de manera más general.

"Los vertebrados son extraordinariamente diversos, sin embargo esto no significa que sean diferentes en la forma en que se desarrollan. Nuestro trabajo sobre el pico del pez globo demuestra el dramático efecto que pueden tener pequeños cambios en el desarrollo".

Orígenes comunes para cabellos, plumas y dientes de la piel del tiburón

dientes de la piel del tiburónEn un estudio adicional publicado en la revista EvoDevo, el Dr. Gareth Fraser y su equipo de la Universidad de Sheffield también han descubierto que los dientes de la piel de tiburón (escamas como dientes llamadas dentículos) tienen los mismos orígenes de desarrollo que las escamas de reptiles.

Estudios anteriores han revelado que el cabello humano, las escamas de reptiles y las plumas de aves evolucionaron a partir de un único antepasado - un reptil que vivió hace 300 millones de años - pero este nuevo estudio del Laboratorio Fraser en Sheffield ha encontrado que los dientes encontrados en la piel de los tiburones también se desarrollaron a partir de los mismos genes.

Los tiburones pertenecen a un grupo más basal de vertebrados y sus escamas se han observado en el registro fósil en el curso de 450 millones de años de evolución, por lo que los investigadores de Sheffield creen que esto indica que todos los vertebrados, ya vivan en tierra o en el mar, comparten el mismo programa de desarrollo de la piel, los dientes y el cabello que se ha mantenido relativamente sin cambios durante la evolución de los vertebrados.

"Nuestro estudio sugiere que los mismos genes son instrumentales en el desarrollo temprano de todos los apéndices de la piel, de las plumas y el pelo a los dientes de la piel del tiburón. A pesar de que las estructuras finales son muy diferentes, este documento revela que son similares los orígenes de desarrollo de todas estas estructuras. La evolución ha utilizado por lo tanto estos fundamentos comunes como una fundación que se puede modificar con el tiempo para producir la gran diversidad de estructuras de la piel vista en los vertebrados", agregó el Dr. Fraser.

Referencias:

Spatially restricted dental regeneration drives pufferfish beak development
Developing an ancient epithelial appendage: FGF signalling regulates early tail denticle formation in sharks

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